1、高考资源网() 您身边的高考专家第2节库 仑 定 律1库仑是法国物理学家,库仑定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上2库仑定律公式:Fk静电力常量k9.0109Nm2/C2.3库仑定律适用条件:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力4点电荷:带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至其形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响可以忽略5两个电荷之间的相互作用力,是作用力与反作用力,遵循牛顿第三定律6实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变因此,两个或两个以上的点电荷对某一个电荷的作用力
2、等于各个点电荷对这个电荷的作用力的矢量和7如果知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和力的合成法则,就可以求出带电体间的静电力的大小和方向基础巩固1下列说法中正确的是(C)A点电荷是指体积很小的电荷B根据Fk知,当两电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋于无穷大C若两点电荷的电荷量q1q2,则q1对q2的静电力等于q2对q1的静电力D用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是两者受力的总和2在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示实验时,先保持两球电荷量不变,使
3、A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的_而增大,随其所带电荷量的_而增大此同学在探究中应用的科学方法是 _(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)答案:减小增大控制变量法3两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为(C)A.F B.F C.F D12F解析:由库仑定律得:Fk,两球相互接触后各自带电荷量QQ
4、,故当二者间距为时,两球间库仑力Fkk,故FF,C正确4两个半径均为1 cm的导体球,分别带上Q和3Q的电荷量,两球心相距90 cm,相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开,两球心间相距3 cm,则它们的相互作用力大小变为(D)A3 000F B1 200F C900F D无法确定解析:两球心相距90 cm时,两球距离比球本身大得多,由库仑定律,Fkk;两球相碰后,电荷量变为Q、Q,但两球心距离变为3 cm,这时两球不能再被看作点电荷,所以不能用库仑定律计算但可定性分析,由于同性相斥、异性相吸原理,电荷向远端移动,所以距离大于3 cm,Fk.5(多选)两个完全相同的金属小球,带电荷量之比为
5、17,相距为r,两球相互接触后再放回原来位置,则它们的库仑力可能为原来的(CD)A. B. C. D.解析:设两小球的电荷量分别为Q和7Q,则在接触前它们的库仑力大小为Fk.当两球带同种的电荷时,接触后它们的电荷量要平均分配,各为4Q,库仑力大小为Fk,此时的库仑力为原来的倍当两球带异种电性的电荷时,接触后它们的电荷要先中和,再平均分配其余的电荷量,各为3Q,库仑力大小为Fk,是原来的倍能力提升6如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是(B) A
6、F1 BF2CF3 DF4 解析:据“同电性相斥,异电性相吸”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力Fac、Fbc的方向,若FbcFac,则两力的合力沿水平方向,考虑到a的带电荷量小于b的带电荷量,故Fbc大于Fac,Fbc与Fac的合力只能为F2.故选B. 7两个大小相同的小球带有同种电荷(可看做点电荷),质量分别为m1和m2,带电荷量分别是q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与重垂线方向的夹角为1和2,且两球处于同一水平线上,如右图所示,若12,则下述结论正确的是(C)Aq1一定等于q2B一定满足Cm1一定等于m2D必须同时满足q1q2,m1m2解析:由于小球所处的状态是静
7、止的,故用平衡条件去分析以小球m1为研究对象,则小球m1受三个力FT、F、m1g作用,以水平和竖直方向建立直角坐标系,如下图所示,此时只需分解FT,由平衡条件得则tan 1.同理,对m2分析得tan 2.由于12,故tan 1tan 2,可得m1m2.可见,只要m1m2,不管q1、q2如何,1都等于2,故正确选项为C. 8(多选)如图所示,两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A、B,此时上、下丝线的受力分别为TA和TB;如果使A带正电,使B带负电,上下丝线的受力分别为TA和TB,则下列关于TA和TB的关系判断正确的是(AD) ATATA BTATA DTBTB解析:以A、B两球组成的整体为研究对
8、象,无论是小球带电还是小球不带电,分析其受力情况并根据平衡条件可知:上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和,但是以B球为对象分析其受力情况可知,当A、B球不带电时:TBmBg,当A、B球分别带正电和负电时:TBmBgF.故选项A、D正确9如图所示,A、B两个点电荷的电荷量分别为Q和q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧相连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,若弹簧发生的均是弹性形变,则(B)A保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量为2x0B保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q不变,将q变为q,平衡时弹簧缩短量等于x0D保持q不变,将Q变为Q,
9、平衡时弹簧缩短量小于x0解析:由库仑定律Fk和胡克定律Fkx以及同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可得B正确10如图,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中mA0.3 kg,现将绝缘细线绕过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60角,求:B球的质量和细绳中的拉力大小解析:如图受力分析设AB球间作用力为F,绳拉力为T,墙对A球支持力为N对A球:Fcos 60mAgT对B球:Tsin 60Fsin 60,Tcos 60Fcos 60mBg联立解得:T6 N,mB0.6 kg高考资源网版权所有,侵权必究!